【題目】如圖所示，兩條光滑的絕緣導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的水平部分與圓弧部分平滑連接，兩導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌的水平部分有n段相同的勻強(qiáng)磁場區(qū)域(圖中的虛線范同)，磁場方向豎直向上，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場的寬度為s，相鄰磁場區(qū)域的間距也為s，大于L，磁場左、右兩邊界均與導(dǎo)軌垂直，現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電阻為r，邊長為L的正方形金屬框，由圓弧導(dǎo)軌上某高度處靜止釋放，金屬框滑上水平導(dǎo)軌，在水平導(dǎo)軌上滑行一段時(shí)間進(jìn)入磁場區(qū)域，最終線框恰好完全通過n段磁場區(qū)域，地球表面處的重力加速度為g，感應(yīng)電流的磁場可以忽略不計(jì)，求：

（1）金屬框進(jìn)入第1段磁場區(qū)域的過程中，通過線框某一橫截面的感應(yīng)電量及金屬框完全通過n段磁場區(qū)城的過程中安培力對(duì)線框的總沖量的大小?

（2）金屬框完全進(jìn)入第k（k<n）段磁場區(qū)域前的瞬間，金屬框速度的大�。�

【答案】（1）；（2）；

【解析】（1）設(shè)金屬框在進(jìn)入第一段勻強(qiáng)磁場區(qū)域前的速度為，金屬框在進(jìn)入第一段勻強(qiáng)磁場區(qū)域的過程中，線框中產(chǎn)生平均感應(yīng)電動(dòng)勢為

平均電流為：，

設(shè)線框經(jīng)過每一段磁場區(qū)域的過程中安培力沖量大小為I

則

整個(gè)過程累計(jì)得到：

（2）金屬框穿過第個(gè)磁場區(qū)域后，由動(dòng)量定理得到：

金屬框完全進(jìn)入第k個(gè)磁場區(qū)域的過程中，由動(dòng)量定理得到：

解得：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系。彈簧秤固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細(xì)繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接。在桌面上畫出兩條平行線MN 、PQ，并測出間距d。開始時(shí)讓木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運(yùn)動(dòng)為止，記下彈簧秤的示數(shù)F0 ，以此表示滑動(dòng)摩擦力的大小。再將木板放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運(yùn)動(dòng)到P Q處的時(shí)間t。則：

(1)木板的加速度可以用d、t表示為a＝_______ 。

(2)改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F1的關(guān)系。下列圖象能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是________ 。

(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點(diǎn)是 _______ 。

A．可以改變滑動(dòng)摩擦力的大小

B．可以更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

C．可以比較精確地測出滑動(dòng)摩擦力的大小

D．可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)1等溫到狀態(tài)2，再從狀態(tài)2絕熱到狀態(tài)3，此后，從狀態(tài)3等溫到狀態(tài)4，最后從狀態(tài)4絕熱回到狀態(tài)1這種循環(huán)稱為卡諾循環(huán)。下列說法正確的是___________

A.從1到2的過程中氣體吸收熱量

B.從2到3的過程中氣體對(duì)外做功

C.從3到4的過程中氣體從外界吸收熱量

D.一次卡諾循環(huán)中，氣體對(duì)外界做的總功大于氣體從外界吸收的總熱量

E.一次卡諾循環(huán)中氣體向外界釋放熱量小于吸收的熱量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】1831年10月28日，法拉第展示了他發(fā)明的圓盤發(fā)電機(jī)，其示意圖如圖所示，水平銅盤可繞豎直銅軸轉(zhuǎn)動(dòng)，兩銅片M、N分別與銅盤邊緣和銅軸連接，使整個(gè)銅盤處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。M和N之間連接阻值為R的電阻和滑動(dòng)變阻器RP，若從上往下看，銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向。已知銅盤的半徑為L，銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，銅盤連同兩銅片對(duì)電流的等效電阻值為r，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，下列說法正確的是

A. 導(dǎo)體R中的電流方向從a到b

B. 銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為

C. 導(dǎo)體R的最大功率為

D. 如果RP=R+r，則滑動(dòng)變阻器的最大功率為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，以一根質(zhì)量可以忽略不計(jì)的剛性輕桿的一端O為固定轉(zhuǎn)軸，軒可以在豎直平面內(nèi)無摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)，桿的中心點(diǎn)及另一端各固定一個(gè)小球A和B，已知兩球質(zhì)量相同，現(xiàn)用外力使桿靜止在水平方向，然后撤去外力，桿將擺下，從開始運(yùn)動(dòng)到桿處于經(jīng)直方向的過程中，以下說法中正確的是

A. AB段桿的彈力對(duì)A球和B球均做正功 B. OA段桿的彈力對(duì)A球不做功

C. OA段桿的彈力對(duì)A球做正功 D. AB段桿的彈力對(duì)A球和B球均做負(fù)功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，單匝直角三角形導(dǎo)線框OMN在勻強(qiáng)磁場中以ON所在的直線為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω，已知OM邊長為l， ，勻強(qiáng)磁場垂直于ON向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則下列說法正確的是( )

A. 導(dǎo)線框OMN內(nèi)產(chǎn)生大小恒定的電流

B. 截掉導(dǎo)線MN，則電動(dòng)勢最大值變小

C. 導(dǎo)線框OMN產(chǎn)生的電流方向?yàn)?/span>OMNO

D. 導(dǎo)線框OMN內(nèi)產(chǎn)生的電動(dòng)勢最大值為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑固定斜面傾角θ=30°，一輕質(zhì)彈簧底端固定，上端與M=3kg的物體B相連，初始時(shí)B靜止，A物體質(zhì)量m=1kg，在斜面上距B物體S1=10cm處由靜止釋放，A物體下滑過程中與B發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰撞后粘在一起，已知碰后AB經(jīng)t=0．2s下滑S2=5cm至最低點(diǎn)，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，A、B可視為質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2，求：

（1）從碰后到最低點(diǎn)的過程中彈性勢能的增加量

（2）從碰后至返回到碰撞點(diǎn)的過程中，彈簧對(duì)物體B沖量的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將長為l的玻璃圓柱體沿軸剖開后得到一塊半圓柱體，其截面的正視圖如圖所示，MNPQ為其底面(PQ圖中未畫出)，MN為直徑。已知半圓的圓心為O、半徑為R，玻璃的折射率n=，一束與MNPQ所在平面成45°且垂直于軸的平行光射到半圓柱面上，經(jīng)折射后，有部分光能從MNPQ面射出，忽略經(jīng)多次反射到達(dá)MNPQ面的光線。求MNPQ透光部分的面積。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑水平地面上有一固定的擋板，擋板左端定一個(gè)輕彈簧。小車AB的質(zhì)量M=3kg，長L=4m(其中O為小車的中點(diǎn)，AO部分粗糙，BO部分光滑)，一質(zhì)量為m=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，放在小車的最左端，車和小物塊一起以v0=4m/s的速度在水平面上向右勻速運(yùn)動(dòng)，車撞到擋板后瞬間速度變?yōu)榱�，但未與擋板粘連。已知車OB部分的長度大于彈簧的自然長度，小物塊與彈簧作用過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，小物塊與小車AO部分之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.3，重力加速度取10m/s2。求

(1)小物塊和彈簧相互作用的過程中，彈簧具有的最大彈性勢能；

(2)小物塊和彈簧相互作用的過程中，彈簧對(duì)小物塊的沖量；

(3)小物塊最終停在小車上的位置距A端多遠(yuǎn)。

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